¿Cuál es la conexión entre la Industria 4.0 y los negocios internacionales?
“Industria 4.0” es la palabra de moda en la Feria Industrial Internacional de Hannover 2013. Este proyecto estratégico promovido conjuntamente por el Ministerio alemán de Educación e Investigación y el Ministerio federal de Economía y Tecnología se considera un poderoso catalizador para impulsar la fabricación alemana y también se considera la futura dirección de desarrollo de la fabricación mundial.
La industria manufacturera alemana es una de las industrias manufactureras más competitivas del mundo y tiene una posición de liderazgo en el campo mundial de equipos de fabricación. Esto se debe en gran medida al enfoque de Alemania en la investigación científica y el desarrollo de productos de tecnología industrial innovadores y la gestión de procesos industriales complejos. Alemania tiene una sólida industria de fabricación de equipos y talleres, un alto nivel de capacidades en el campo de la tecnología de la información del mundo y habilidades muy profesionales en sistemas integrados e ingeniería de automatización. Estos factores han establecido conjuntamente el liderazgo de Alemania en la industria de la ingeniería de fabricación. En términos de aprovechar el potencial de la nueva industrialización, Alemania marcará el comienzo de una nueva era industrial: la Industria 4.0.
La llegada de las tres primeras revoluciones industriales creó la tecnología mecánica, eléctrica y de la información. Hoy, el Internet de las cosas y los servicios de fabricación anuncian la llegada de la cuarta revolución industrial: la Industria 4.0. En el futuro, los fabricantes utilizarán "Sistemas Ciberfísicos" (Sistemas Ciberfísicos: CPS) como marco para construir redes globales que incluyan sus equipos, sistemas de almacenamiento y productos industriales. En el campo de la fabricación, CPS incluye pequeña maquinaria inteligente, sistemas de almacenamiento y equipos de productos eficientes que pueden intercambiar información de forma independiente. Pueden completar operaciones y controlarse entre sí de forma independiente. A medida que la base de equipos de CPS mejora los procesos industriales que involucran fabricación, ingeniería, uso de materiales y cadena de suministro, y gestión del ciclo de vida, las fábricas inteligentes parecen haber comenzado a utilizar un enfoque completamente nuevo para producir productos. Las características de los productos inteligentes son muy obvias y siempre se les presta atención. Todos conocemos su proceso de desarrollo y su situación actual, y también entendemos la forma en que se implementa. Cuando las instrucciones pasan por el sistema CPS, deben pasar por los procesos comerciales de las fábricas y empresas verticalmente y conectar el sistema de valor derivado que se puede administrar en tiempo real horizontalmente. Estos dos aspectos construyen simultáneamente una red de sistemas de fabricación integrados. Además, cada instrucción debe fluir a través de cada eslabón de la cadena del proceso.
La Industria 4.0 tiene un enorme potencial. Las fábricas inteligentes permiten a los usuarios satisfacer sus necesidades personalizadas, lo que significa que incluso productos únicos pueden fabricarse de forma rentable. En la Industria 4.0, para los proveedores, los modelos de negocio dinámicos y los procesos de ingeniería hacen que la producción y la entrega sean más flexibles y pueden responder con flexibilidad a las interrupciones y fallas de la producción. La fabricación industrial ahora puede proporcionar transparencia de extremo a extremo en el proceso de fabricación para facilitar las decisiones de selección. La Industria 4.0 descubrirá nuevas formas de crear valor y desarrollar nuevos modelos de negocio. En particular, la Industria 4.0 también brindará oportunidades para el desarrollo de empresas emergentes y pequeños inversores, y los servicios downstream también se beneficiarán de ella.
Además, la Industria 4.0 se comprometerá a resolver algunos de los desafíos que se encuentran en el mundo actual, como la eficiencia de los recursos, la urbanización y el ajuste de la estructura del talento. La Industria 4.0 puede seguir generando ganancias en la productividad y la eficiencia de los recursos que abarcan toda la red de valor. Al mismo tiempo, puede tener en cuenta los cambios demográficos y los factores sociales y establecer formas apropiadas de organizar la producción. Los sistemas de asistencia inteligentes pueden liberar a los trabajadores del trabajo monótono y rutinario, permitiéndoles centrarse en la innovación y los negocios de valor añadido. En cuanto a la escasez de trabajadores calificados, la Industria 4.0 permite a los trabajadores mayores extender su vida laboral, permitiéndoles seguir siendo productivos durante períodos de tiempo más largos. Las formas flexibles de organización del trabajo permitirán a los trabajadores integrar mejor su propio trabajo, su vida privada y el desarrollo profesional continuo será más eficiente. Se puede decir que la Industria 4.0 ha encontrado un mejor equilibrio entre el trabajo y la vida.
La competencia global en el campo de la ingeniería de fabricación se ha vuelto cada vez más feroz, y Alemania no es el único país que implementa el Internet de las cosas y los servicios industriales en la industria manufacturera.
Además, no sólo muchos competidores en Asia representan una amenaza para Alemania. Al otro lado del océano, Estados Unidos también está tomando medidas para oponerse a las "restricciones a la industrialización", promoviendo mediante procedimientos la "fabricación avanzada".
Para lograr la transformación de la fabricación industrial a la Industria 4.0, Alemania necesita implementar una doble estrategia. No sólo debe continuar integrando "tecnologías de la información y la comunicación" con "su propia estrategia tradicional de alta tecnología" para esforzarse por convertirse en un importante proveedor de tecnología de fabricación inteligente y tratar de consolidar su posición de liderazgo en el mercado global. Al mismo tiempo, también debemos crear y ofrecer tecnología y productos CPS.
Para lograr este doble requisito se deben implementar las siguientes características de la Industria 4.0:
⑴ La integración horizontal debe pasar por la red de valor
⑵ Ingeniería de extremo a extremo La integración tridimensional abarca toda la cadena de valor
⑶ Sistemas de fabricación conectados verticalmente y en red
El camino hacia la Industria 4.0 requerirá que Alemania invierta grandes esfuerzos en investigación y desarrollo Para lograr una doble estrategia, la investigación realizada debe lograr primero la "integración horizontal y vertical de los sistemas de fabricación" y la "integración de la ingeniería de extremo a extremo". Además, a los efectos de los requisitos de los sistemas de Industria 4.0 y el desarrollo continuo de la tecnología CPS, la nueva infraestructura social en el lugar de trabajo debería recibir más atención.
Si la Industria 4.0 se materializa con éxito, la I+D también necesitará el apoyo de políticas de industrialización que se adapten a ella. Para ello, es necesario seguir mejorando las siguientes ocho áreas:
Estandarización y arquitectura de referencia
La Industria 4.0 implicará el diseño de tecnologías de red y la integración de varias empresas diferentes a través de redes de valor. Esta asociación será posible si se logra un conjunto integral de estándares acordados y se necesita una arquitectura de referencia para proporcionar descripciones de estos estándares y facilitar su implementación.
Gestión de sistemas complejos
Los sistemas de fabricación son cada vez más complejos y los modelos adecuados de planificación, descripción y explicación pueden proporcionar una base de gestión para estos sistemas complejos. Los ingenieros deberían participar en una mayor innovación metodológica y aplicación de herramientas para desarrollar estos modelos.
Un conjunto completo de instalaciones industriales de banda ancha básica
No hay duda de que una red de comunicación integral y de alta calidad es un requisito clave de la Industria 4.0. Por lo tanto, ya sea dentro de Alemania o entre Alemania y otros países socios, la infraestructura de la red de banda ancha requiere una mayor expansión a gran escala.
Seguridad y protección
La seguridad y la protección son clave para el éxito de los sistemas de fabricación inteligentes. Es importante garantizar que los equipos y productos en sí no supongan peligro para los usuarios ni contaminen el medio ambiente. Al mismo tiempo, es especialmente necesario proteger la información contenida en los dispositivos y productos para evitar un uso indebido o no autorizado. Esto creará mayores requisitos para la arquitectura de seguridad y protección y la integración de códigos de identificación especiales, así como la capacitación relacionada y la planificación continua del desarrollo profesional.
Organización y diseño del trabajo
En las fábricas inteligentes, los roles de los empleados sufrirán cambios dramáticos. Cada vez más controles orientados al tiempo real transformarán el contenido del trabajo, los procesos de trabajo y los entornos de trabajo. La implementación de tecnologías sociales para el trabajo organizacional brindará a los trabajadores oportunidades para asumir responsabilidades importantes y mejorar el desarrollo personal. Cuando esto se convierta en realidad, el diseño colaborativo del trabajo y las vías de aprendizaje profesional serán necesarios para iniciar proyectos basados en modelos.
Capacitación y desarrollo profesional continuo
La Industria 4.0 cambiará fundamentalmente el trabajo y las aspiraciones profesionales de los trabajadores. Por lo tanto, es esencial implementar estrategias de capacitación adecuadas y organizar el trabajo de manera que fomente el aprendizaje, permitiendo así “aprender sobre la marcha” y un amplio desarrollo personal en función del lugar donde se trabaja. Para lograr este objetivo, se deben seguir desarrollando y mejorando temas modelo y "mejores redes prácticas", y también se debe invertir en investigación tecnología de aprendizaje tridimensional.
Regulaciones y regulaciones
Al establecer nuevos procesos de fabricación y una arquitectura de red empresarial horizontal bajo la Industria 4.0, se deben respetar las leyes, y la legislación existente también debe considerar la innovación versus el impacto de la ley cuando sea necesario. .
Los desafíos incluyen la protección de la información colaborativa, cuestiones de responsabilidad, gestión de información privada y restricciones comerciales. Esto impondrá requisitos no sólo a la legislación, sino también a otras actividades que representan la conducta empresarial: el sistema existirá como una herramienta aplicable de amplio alcance, con disposiciones de contenido como directrices, contratos tipo y convenios colectivos de empresa o, por ejemplo, auditorías. tipo de conducta autorreguladora.
Eficiencia de recursos
Además de los altos costos, el consumo de materias primas y energía de la industria manufacturera por sí solo es suficiente para desencadenar una serie de debates sobre el medio ambiente y la seguridad. La Industria 4.0 hará que el proceso de convertir materias primas en productos sea más productivo y eficiente. Será necesario que las empresas sopesen los pros y los contras entre los recursos adicionales invertidos en fábricas inteligentes y los ahorros potenciales.
El camino hacia la Industria 4.0 será un avance revolucionario. Habrá que cambiar e innovar las tecnologías y experiencias básicas existentes para adaptarlas a los equipos especiales de la industria manufacturera, y habrá que reexplorar soluciones innovadoras para nuevas geografías y nuevos mercados. Una vez que estas innovaciones se implementen con éxito, la Industria 4.0 permitirá a Alemania mejorar una vez más su competitividad global mientras continúa manteniendo el desarrollo de su industria manufacturera nacional. (Traducido por Wang Baoyang)